WO1997022907A1 - Thermo-optischer schalter - Google Patents

Thermo-optischer schalter Download PDF

Info

Publication number
WO1997022907A1
WO1997022907A1 PCT/DE1996/002466 DE9602466W WO9722907A1 WO 1997022907 A1 WO1997022907 A1 WO 1997022907A1 DE 9602466 W DE9602466 W DE 9602466W WO 9722907 A1 WO9722907 A1 WO 9722907A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
electrode
thermo
optical switch
waveguides
switch according
Prior art date
Application number
PCT/DE1996/002466
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Norbert Keil
Huihai Yao
Crispin Zawadzki
Hans-Peter Nolting
Original Assignee
Heinrich-Hertz-Institut Fur Nachrichtentechnik Berlin Gmbh
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Heinrich-Hertz-Institut Fur Nachrichtentechnik Berlin Gmbh filed Critical Heinrich-Hertz-Institut Fur Nachrichtentechnik Berlin Gmbh
Priority to EP96946106A priority Critical patent/EP1008013B1/de
Priority to JP9522426A priority patent/JP2000501855A/ja
Priority to CA002241828A priority patent/CA2241828C/en
Priority to AT96946106T priority patent/ATE223072T1/de
Priority to DE59609611T priority patent/DE59609611D1/de
Priority to US09/091,581 priority patent/US6215918B1/en
Publication of WO1997022907A1 publication Critical patent/WO1997022907A1/de

Links

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B6/00—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
    • G02B6/10—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings of the optical waveguide type
    • G02B6/12—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings of the optical waveguide type of the integrated circuit kind
    • G02B6/13—Integrated optical circuits characterised by the manufacturing method
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/29—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the position or the direction of light beams, i.e. deflection
    • G02F1/31—Digital deflection, i.e. optical switching
    • G02F1/313—Digital deflection, i.e. optical switching in an optical waveguide structure
    • G02F1/3132—Digital deflection, i.e. optical switching in an optical waveguide structure of directional coupler type
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B6/00—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
    • G02B6/10—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings of the optical waveguide type
    • G02B6/12—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings of the optical waveguide type of the integrated circuit kind
    • G02B2006/12133—Functions
    • G02B2006/12145—Switch
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B6/00—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
    • G02B6/10—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings of the optical waveguide type
    • G02B6/12—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings of the optical waveguide type of the integrated circuit kind
    • G02B2006/12133—Functions
    • G02B2006/12147—Coupler
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/0147—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on thermo-optic effects
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/061—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on electro-optical organic material
    • G02F1/065—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on electro-optical organic material in an optical waveguide structure

Definitions

  • thermo-optical switch with a layer structure on a substrate which contains a directional coupler waveguide structure in a waveguiding layer and a configuration of the heating electrode above the waveguiding layer which is adapted to the shape of the coupler structure
  • network nodes For the transmission of broadband optical signals without prior conversion into electrical signals, network nodes (cross-connects) are necessary, which can be switched optically transparent.
  • optically transparent network nodes contain, among other things, room switches that route the incoming optical signals to the selected output fiber the following requirements made little crosstalk. low insertion loss, independence from the polarization of the signal, low electrical drive power, response times ⁇ 10 ms, high integration density, low manufacturing costs
  • thermo-optical switches based on polymers have been developed, since the properties of the polymer waveguides allow the above requirements to be met through targeted structuring.
  • Polymers have a large thermo-optical coefficient, ie the change in temperature causes a large change in the refractive index, in combination with a low thermal conductivity, this results in a low drive power for a thermo-optical switch, which is 100 times lower than that of a comparable Si0 2 switch. Since polymers show only a very low birefringence, polarization-independent components can be produced. The switching times are in the ms range, typically 1 ms to 10 ms
  • polymer waveguides also offers the possibility of producing the space switches using relatively simple methods which are already known from the production of microelectronic components.
  • polymer technology offers the possibility of using hybrid technology in the form of a large number of optical components, such as III V-lasers, photodiodes with polymer waveguides, -integrate networks, switches on a single substrate. This makes it possible to manufacture elements with complex functions at low cost
  • thermo-optical elements mainly depend both on the thermal properties, ie From the thermal conductivity, the thermo-optical coefficient and the heat capacity of the waveguide layer, the buffer layers and the substrate material, as at.ch from the shape and size (dimensioning) of the waveguide and the heating electrode, are a variety of the state of the art thermo-optical elements known, which differ in their concrete structure for optimal implementation of a defined function
  • thermo-optical polymer switch in which a polymer waveguide layer made of polyurethane and a PMMA buffer layer are arranged on a PMMA (polymethyl methacrylate) substrate , on which there is a silver stripline electrode as a heating element.
  • the typical switching times are 12 ms for switching on and off and 60 ms for switching off and on with a control power of 100 mW 1
  • the waveguides are strip-shaped, which results in a reduction in switching times and drive power.
  • SPIE Voi 1560 Nonlinear Optical Properties of Organic Materials IV (1991) pp. 426-433 describes a polarization-independent digital optical switch (DOS), in which a strip-shaped gold electrode is arranged on a symmetrically formed Y branch of the waveguide on one of the two output branches, which then has an asymmetrical effect of the switch described when a heating voltage is applied to this electrode realized
  • DOS digital optical switch
  • the change in the refractive index of the amorphous polymer material of the waveguide is generally isotropic and therefore independent of polarization for the light propagating through the structure.
  • the switching times of this arrangement are of the order of milliseconds Proc 21 st Eur Conf on Opt Comm (ECOC 95 - Brussels) 1995, pp 1063-1066 also reports on a Y-shaped waveguide in a polymer-based DOS.
  • the waveguide structure is shown here by photolithography and subsequent dry etching of trenches into a Substrate, subsequent thermal oxidation in water vapor and thus the formation of a Si0 2 buffer layer, spin-on of the polymer material CYCLOTENE® and covering of the polymer layer with another SiO 2 buffer layer.
  • a titanium thin-layer electrode is divided into two and lies above the two output branches with a drive power between 130 mW and 230 mW, the extinction coefficient in the heated arm is better than 20 dB.
  • the optical power is now completely guided by the other - unheated - arm. Even with this technical solution, the necessary control power and switching times are still too high
  • EP 0 642 052 A1 in turn describes a polymer-based DOS in a layer structure of substrate, lower buffer layer, waveguide layer, upper buffer layer and heating element with a Y-shaped waveguide structure, the refractive indices of the two buffer layers being smaller than the refractive index of the waveguide layer the refractive index of the buffer layer adjacent to the heating element is smaller than that of the lower buffer layer
  • the desired parameters optical loss, drive power
  • information is given on areas in which the contrast of the refractive indices moves, and it is the output branches of the
  • the waveguide is symmetrical or asymmetrical with regard to its dimensions and the heating elements are also arranged symmetrically (on both output branches) or asymmetrically (only on one output branch).
  • the arrangement described can do without precise current control, if necessary t, however, has a higher drive power and only realizes a crosstalk of around -20 dB
  • thermo-optical switch Only a low drive power is required in a thermo-optical switch based on polymers described in IEEE Photonics Technologe Letters Voi 5, Juiy 1993 pp 782-784, which has a Mach-Zehnder interferometer, over the two waveguides of which thin-film heating elements are arranged.
  • This optical The switch also realizes a small amount of crosstalk, but the total length is about three times as long as for a conventional directional coupler
  • a thermo-optically induced waveguide switch based on LiNb ⁇ 3 Ti is described in Electronics Letters, 29th October 1981, Vol. 17, No 22, pp 842-843, in which a Ni / Cr electrode is arranged When an AC voltage is applied to the electrode, the refractive index changes in the region below the waveguide, as a result of which the coupled-in light is deflected
  • directional coupler switches with alternating ⁇ are known, for example in IEEE Jounal of Quantum Electronics. Voi QE-12, No 7, pp 396-401, July 1976. Described here, several electrode sections are arranged on parallel guided waveguides made of the material LiNb0 3 Ti already mentioned, which under specific control conditions in the underlying corresponding waveguide sections due to the electro-optical Effect a difference in the propagation speeds of light with alternating signs. If the interaction length between the two waveguides is greater than the coupling length, the desired switching state (cross or straight state) can be set via the control power
  • thermo-optically tunable (4x4) switch panel produced in integrated optical form in polymer technology
  • the base element of which is a thermo-optically controlled switch of the type mentioned at the beginning, designed as a 2x2 directional coupler
  • This 2x2 directional coupler has two symmetrically arranged waveguides, the middle parts of which are closely adjacent to one another, so that under controlled conditions the light is crosstalked from one to the other.
  • the electrode which is arranged over only one waveguide, heats when one is applied Tension this waveguide slightly, which changes its refractive index and thus causes the light to change from one waveguide to the other.
  • the heat generated in the heating electrode diffuses through the upper buffer layer, the waveguide layer and the lower buffer layer into the Si substrate , which acts as a heat sink. Because of the negative temperature coefficient of the waveguide material, the refractive index in the waveguide is reduced, and thereby the propagation constant of the waveguide is changed.
  • the effect of the thermo-optically induced phase shift in waveguides is - as is the case its mentioned - used in Mach-Zehnder or directional coupler structures for switching.
  • the asymmetrical coupling is very short and has a low power consumption.
  • the extinction ratio at the initial cross state is set by selecting a suitable coupling length the process-related manufacturing tolerances limit the extinction ratio in the cross state to typically -25 dB, which leads to minimal crosstalk of only -21.5 dB in the (4x4) matrix.
  • For different coupler elements with an electrode length of 3 mm extinction ratios between 20 dB (cross) and 32 dB (straight) were measured with a power consumption of 30 to 40 mW. The switching times were given with less than 1 ms.
  • the coupler is designed in such a way that it is in the cross state when the electrode is not heated, ie the light coupled into the one input gate is coupled from the input waveguide to the neighboring waveguide running in parallel and exits at its output gate. If the electrode is heated, the light emerges at the exit gate of the same waveguide - straight ("bar”)
  • the switch arrangements described are processed under dust-free conditions.
  • a silicon substrate which also serves as a heat sink, is covered with a SiO 2 passivation layer by thermal oxidation.
  • the PMMA waveguide layer and a further passivation layer made of Teflon are then spin-coated thereon.
  • the PMMA is doped with a photoinitiator molecule, in which - under intensive exposure to UV radiation - a photochemical process is triggered (light-induced material compression / photolocking), which leads to an increase in the refractive index of the waveguide layer. Exposure via a photomask defines the few-micron wide integrated optical fibers.
  • the refractive index and the refractive index difference between exposed and unexposed areas can be set very precisely in a wide range Process step, the still existing photoinitiator molecules are baked out of the unexposed areas of the waveguide layer, the waveguide structures are thereby fixed. Finally, an aluminum / gold layer is evaporated, from which the micro-heating electrodes are wet-chemically etched out
  • a symmetrical electrode configuration is also generally mentioned, in which a one-piece strip-shaped heating electrode is arranged symmetrically to the optical axis of the directional coupler.This means that both waveguides are subject to the same influence of the heating electrode and allow simultaneous coupling between the overlapping mode ends.
  • thermo-optical switch whose power consumption and crosstalk is lower than in the prior art, but whose production should not be more complex than in the case of previously known thermo-optical switches
  • thermo-optical switch of the type mentioned two waveguides running closely adjacent over their interaction length are at least partially covered in width by at least one pair of lamellar-shaped electrode arms of the heating electrode which are connected via a common bridge two electrode arms one have a similar geometric shape as the underlying waveguide and at least one electrode arm of an electrode arm pair is electrically controlled
  • a pair of lamellar electrode arms are connected via a common web and either both electrode arms are electrically controlled, either one of the two electrode arms being subjected to a constant bias voltage or alternatively only one electrode arm is electrically controlled, or two A pair of lamellar electrode arms are arranged symmetrically to the common web and one electrode arm of one pair of electrode arms is electrically controlled at the same time as the point arm of the other pair of electrode arms
  • FIG. 1 For embodiments, which are independent of one another or can also be combined with one another, relate to the flexible design of the electrode arms and waveguides in order to be able to specifically set the desired symmetry / asymmetry in the thermo-optical switch according to the invention. It is provided that - the electrode arms are of different widths , the electrode arms have a different thickness, the electrode arms are made of different material, the inner edge of the two electrode arms are arranged congruently with respect to the inner edge of the two waveguides, - the electrode arms are arranged offset to the waveguides underneath, the waveguides have different refractive indices, the waveguides in the waveguiding layer are of different widths.
  • a lower buffer layer (uP) is arranged on the substrate (S), on this a waveguide layer (W) containing polymer waveguides (WLl and WLl) and an upper buffer layer (oP) on which the heating electrode ( E), the polymer waveguide (WLl and V ⁇ L2) covering is arranged
  • the refractive index of the lower buffer layer is only slightly smaller than that
  • Refractive index of the waveguides and the contrast of the refractive indices for example
  • the lower buffer layer consists of two sub-layers, the sub-layer adjacent to the substrate having a much smaller refractive index than the waveguides, the contrast of the refractive indices between the waveguides and the upper
  • Buffer layer is about 0.2
  • thermo-optical switch based on polymer uses the previously mentioned and appreciated options, which the polymer as a waveguiding material is particularly predestined for
  • the solution according to the invention allows, through the variability of the geometric, material-specific and electrical parameters of the heating electrode and the waveguide and through various control options of the heating electrode, the targeted influencing of the symmetry / asymmetry of the TO directional coupler switch in order to effect the required parameters as symmetrical or asymmetrical Realize switches
  • variable routing of the two waveguides in the thermo-optical switch according to the invention i.e. the coupling coefficient is not constant in the region of the two waveguides guided close to one another, enables a reduction in the wavelength-dependency of the operating point and thus an increase in the broadband nature of the switch according to the invention can be selected differently, for example as two straight lines at a certain angle, as a straight line and a square line
  • the symmetrical behavior of the coupler according to the invention dominates; the heat is transported from the activated electrode arm to the non-activated arm of the split electrode due to the high thermal conductivity in the split metal electrode
  • an electrode arm is specifically offset by a small distance from the waveguide underneath, i.e. asymmetrically with respect to the optical one Axis of the switch according to the invention arranged
  • Electrode arm pair arranged simultaneously with the point symmetrically
  • Electrode arm of the other pair of electrode arms is electrically controlled, then a temperature gradient is generated in each pair of electrode arms
  • the control can be realized with only one source, then the point-symmetrically controlled electrode arms are given the same power, in which the current through both the one electrode arm as well as through the other point symmetrically arranged electrode arm flows, as well as with two control sources, which also give different control powers to the corresponding electrode arms.
  • the same size ⁇ ß are realized in the sections of the thermo-optical switch, when using two sources, the values for ⁇ ß in the two sections are set separately from one another and thus of different sizes.
  • the refractive index of the lower buffer layer is only slightly smaller than the refractive index of the waveguide and the contrast of the two refractive indices is approximately 0.005. Since the difference between the two refractive indices is so small, it is necessary that the lower buffer layer is very thick for the operation of the switch at long wavelengths. Therefore the lower buffer layer consists of two sub-layers, the sub-layer adjacent to the substrate having a much smaller refractive index than the waveguide layer. In order that the drive power is reduced further, the upper buffer layer must be made as thin as possible. Therefore, a further embodiment of the invention - already mentioned - provides that the contrast of the refractive indices between the waveguide layer and the upper buffer layer is approximately 0.2
  • thermo-optical switch according to the invention is characterized by extremely low polarization-independent crosstalk in connection with low power consumption. Its mode of operation and its compactness enable this switch to be used as a basic element in large switching matrices.
  • the option of using the control variants of the Electrode arms can subsequently adjust the desired parameters of the individual switching elements individually in a matrix
  • FIG. 1 shows a schematic representation of the multilayer structure of the polymer-based switch according to the invention, with a pair of lamellar electrode arms in plan view,
  • FIG. 2 shows a cross section of the multilayer structure shown in FIG. 1 by AA
  • FIG. 3 schematically shows the coupling of the light propagating in the waveguides WL l and WL2
  • FIG. 4 schematically shows a parallel guidance of the waveguides WL l and WT2 via their interaction length L
  • FIG. 5 the dependence of the coupling of light on the
  • Fig. 6 shows schematically a cross section corresponding to Fig. 2 with reference to
  • Fig. 7 schematically shows a cross section corresponding to FIG 2 with respect to the
  • Inner edges of the waveguides WL 1 and WL2 offset inner edges of the electrode arms E1 and E2, where a is the electrode arm E1, b is the electrode arm E2; 8 shows the switching behavior of a switch according to the invention
  • Fig. 9 shows the switching behavior of a switch according to the invention
  • Polymer base with a structure and controlled according to FIG. 7b, 10 shows the switching behavior of a switch according to the invention
  • FIG. 12 shows a schematic representation of the layer structure of the polymer-based switch according to the invention with two pairs of lamellar electrode arms (E 1, E ' 2 and E "1.
  • FIG. 13 is a schematic representation, like FIG. 12, but the web is divided and electrically and thermally insulated and now consists of a web part G ' and a web part G "
  • a symmetrically formed, two-part electrode E as the top layer of the thermo-optical switch according to the invention based on polymer can be clearly seen above the two parallel waveguides WL1 and WL2, the two electrode arms El and E2 are arranged congruently to them.
  • the two electrode arms El and E2 are connected at one end via a web G, this common web G is located here on the side of the two entrance gates 1 and 2 of the switch TOS.
  • the distance between the waveguides WL1 and WL2 is approximately 0.5a to 1.5a and the interaction length is a few millimeters
  • the individual layers can be produced using the prior art by known methods.
  • the substrate S can also be made from one of the following Materials selected in the list can be glass, polymer material, ceramic or metal.
  • a Si plate is preferably used as the substrate, since Si has a much higher thermal conductivity than polymers and thus acts particularly well as a heat sink for the thermo-optical switch.
  • the end surface preparation is a lot Si and has a very high refractive index, which is why the waveguiding layer must be optically separated from the Si substrate by means of a lower buffer layer uP.
  • the wave-guiding layer W is spun on.
  • the strip waveguide WL l and WL2 can be produced by means of various processes, for example wet or dry etching and light-induced crushing tooth change, for example photobleaching, photolocking.
  • the material of the upper buffer layer oP can also be other polymer material or, for example, glass or SiO x , in addition to the Teflon AF already mentioned
  • the upper buffer layer is made as thin as possible and its refractive index is approximately 0.2 smaller than the refractive index of the waveguiding layer W, which is ensured by the selection of the layer materials
  • FIGS. 6a and 6b show the layer structure of a polymer-based switch according to the invention in cross section according to FIG. 2.
  • the inner edges of the electrode arms E1 and E2 are arranged congruently with the inner edges of the waveguide arms WL1 and WL2 underneath, as shown in FIG. 6a , first both electrode arms El and E2 simultaneously with the same Controlled power, the switch acts as a symmetrical coupler, the propagation constants of the light in the waveguides WL1 and WL2 are the same, and switches to the cross state. If this is reached, the control power on the electrode arm E2 is further increased, as shown in FIG. 6b at the same time, constant control power on the electrode arm El. The temperature difference between the two electrode arms El and E2 is thereby increased, the switch thus works as an asymmetrical coupler and switches to the straight-ahead state
  • FIGS. 7a and 7b in turn show the layer structure of a polymer-based switch according to the invention in cross section according to FIG. 2, the inner edges of the electrode arms E1 and E2 now being offset from the inner edges of the waveguide arms WL1 and WL2 underneath and only one electrode arm E1 (FIG. 7a) ) or E2 (Fig. 7b) is driven. Due to the good thermal conductivity of the heating electrode E, when an initially low drive power is applied to the electrode arm El, the temperature of both electrode arms El and E2 is approximately the same
  • the heat transport from the electrode arm E2 to the underlying waveguide WL2 is more favorable than from El to WLl.
  • the electrode arm E2 If the electrode arm E2 is actuated, it has a significantly higher temperature than the electrode arm El. Because of this temperature difference and the geometric asymmetry of the two electrode arms El and E2, the switch can only a l As asymmetrical coupler work and switch to the straight-ahead state The cross state cannot be achieved with this arrangement
  • Waveguides WL1 and WL2 are offset, as shown in FIGS. 7a and 7b, depending on the location of the heat generation (in E1 or E2 or El and E2 at the same time)
  • the switching curves in the following figures are only shown for TM-lü polarization
  • FIG. 8 shows the switching behavior of the thermo-optical switch according to the invention with electrode arms El and E2 offset with respect to the waveguides WL1 and VVL2, if only the electrode arm El is controlled (according to FIG. 7a, see also)
  • the switch In the de-energized state of the switch, the switch is at a point slightly above the cross state with an extinction ratio of ⁇ 10 dB. If the electrode arm El is now controlled, the switch only goes into the cross state, with an extinction ratio of -42 dB at 3.1 mW for the TM polarization is achieved. In an interval of approximately ⁇ 13% around this 0 operating point, crosstalk of ⁇ -30 dB can be guaranteed.
  • the switch switches to the state with a straight-line extinction ratio of -45 dB at 19.7 mW
  • the heating power may fluctuate by approximately ⁇ 5% in relation to the current operating point
  • 25 switching time is less than 1 ms
  • FIG. 9 shows the switching behavior of a switch for the offset arrangement of the electrode arms E1 and E2 shown in FIG. 7b or in the inserted image with respect to the two waveguides WL1 and WL2, the electrode arm E2 now being activated
  • the switch with a structure according to FIGS. 7a, b switches to the Uber-Kreuz state, since the electrode arm E2 is already preheated Switch the straight-ahead state quickly due to the additional geometrical asymmetry acting.
  • the effect of preheating the electrode arm El is equivalent to eliminating the geometrical asymmetry of the position of the electrode arms El and E2 from the corresponding waveguides WL1 and WL2.
  • Knowledge of the switching behavior in different - but simultaneous - Control states of the electrode arms El and E2 enables a fle Flexible design and manufacture of the thermo-optical switch according to the invention
  • thermo-optical switch based on polymers according to the invention, in which two pairs of lamellar electrode arms E'l, E'2 and E “I, E” 2 are arranged symmetrically to the common web G a .DELTA..beta. directional coupler can be realized in that one electrode arm of one pair of electrode arms is electrically controlled at the same time as the electrode arm of the other pair of electrode arms, which is arranged in a symmetrical manner - that is, E 'l and E “2 or E'2 and E" l of a pair of electrode arms E'l and E'2 or E “l and E” 2 each produces a temperature gradient which is opposite to the other.
  • L c is the coupling length at the cross point
  • the switch acts as a symmetrical switch and can switch to the first cross point. From FIG. 5 it can also be seen that if the interaction length L deviates from the coupling length L c, the crosstalk becomes poor 12 and the embodiment shown in the following FIG.
  • FIG. 13 in which, compared to FIG. 12, the web is shown divided and electrically and thermally insulated, and now consists of a web G 'and G ", the advantages already mentioned occur.
  • the effect of the switch described in FIG. 12 is further enhanced, since the insulation of the both webs G 'and G "the heat exchange between the electrode arms E' l and E'2 or E" l and E “2 of an electrode arm pair is better limited only to the arms of one electrode arm pair and the interaction with the other electrode arm pair is significantly reduced

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Nonlinear Science (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Optical Integrated Circuits (AREA)
  • Optical Modulation, Optical Deflection, Nonlinear Optics, Optical Demodulation, Optical Logic Elements (AREA)
  • Push-Button Switches (AREA)

Abstract

Zur Verringerung des Leistungsverbrauchs und des Übersprechens bei der Vermittlung von breitbandigen optischen Signalen ohne vorherige Umwandlung in elektrische Signale sind in einem thermo-optischen Schalter zwei über ihre Wechselwirkungslänge (L) dicht benachbart verlaufende Wellenleiter (WL1 und WL2) mindestens teilweise in ihrer Breite von mindestens einem Paar lamellenartig ausgebildeten, über einen gemeinsamen Steg (G) verbundenen Elektrodenarmen der Heizelektrode (E) bedeckt, die Elektrodenarme weisen eine ähnliche geometrische Form auf wie die darunterliegenden Wellenleiter (WL1 und WL2) und mindestens ein Elektrodenarm eines Elektrodenarmpaares ist elektrisch angesteuert.

Description

Beschreibung
Thermo-optischer Schalter
Die Erfindung bezieht sich auf einen thermo-optischen Schalter mit einer Schichtstruktur auf einem Substrat, die eine Richtkoppler-Wellenleiterstruktur in einer wellenleitenden Schicht und eine der Form der Kopplerstruktur angepaßte Konfiguration der Heizelektrode oberhalb der wellenleitenden Schicht enthalt
Für die Vermittlung von breitbandigen optischen Signalen ohne vorherige Umwandlung in elektrische Signale sind Netzknoten (cross-connects) notwendig, die optisch transparent geschaltet werden können Solche optisch transparenten Netzknoten enthalten u a Raumschalter, die die ankommenden optischen Signale auf die ausgewählte Ausgangsfaser leiten An die Raumschalter werden folgende Anforderungen gestellt geringes Ubersprechen. geringe Einfugedampfung, Unabhängigkeit von der Polarisation des Signals, niedrige elektrische Ansteuerleistung, Ansprechzeiten < 10 ms, hohe Integrationsdichte, geringe Herstellungskosten
In den letzten Jahren wurden thermo-optische Schalter auf Polymerbasis entwickelt, da die Eigenschaften der Polymerwellenleiter die Realisierung der o g Forderungen durch gezielte Strukturierung erwarten lassen So weisen Polymere einen großen thermo- optischen Koeffizienten, d h die Änderung der Temperatur bewirkt eine große Änderung des Brechungsindexes, in Kombination mit einer geringen thermischen Leitfähigkeit auf Daraus resultiert eine geringe Ansteuerleistung für einen thermo- optischen Schalter, die um den Faktor 100 unter der eines vergleichbaren Si02 - Schalters liegt. Da Polymere nur eine sehr geringe Doppelbrechung zeigen, lassen sich polarisationsunabhangige Bauelemente herstellen Die Schaltzeiten liegen im ms- Bereich, typisch sind 1 ms bis 10 ms
Die Verwendung von Polymer-Wellenleitern bietet außerdem die Möglichkeit der Herstellung der Raumschalter mitteis relativ einfacher Verfahren, die bereits aus der Herstellung von mikroelektronischen Bauteilen bekannt sind Zusatzlich bietet die Polyrnertechnologie die Möglichkeit, in Form einer Hybridtechnologie eine Vielzahl optischer Komponenten, wie z B III-V-Laser, Photodioden mit Polymerwellenleitern, -netzwerken, -Schaltern auf einem einzigen Substrat zu integrieren Damit wird die Herstellung von Elementen mit komplexen Funktionen auch kostengünstig möglich
Ausgehend von dem oben erwähnten Kenntnisstand wurden in den letzten Jahren technische Losungen gesucht, die möglichst viele der oben genannten Vorteile von Polymeren für optische Elemente nutzbar machen Da die notwendige Ansteuerleistung und die Schaltzeiten der thermo-optischen Elemente hauptsachlich sowohl von den thermischen Eigenschaften abhangen, d h von der thermischen Leitfähigkeit, dem thermo-optischen Koeffizienten und der Wärmekapazität der Wellenleiterschicht, der Pufferschichten und des Substratmaterials, als at.ch von der Form und der Große (Dimensionierung) der Wellenleiter und der Heizelektrode, sind dem Stand der Technik nach eine Vielzahl von thermo-optischen Elementen bekannt, die sich in ihrem konkreten Aufbau zur optimalen Realisierung einer definierten Funktion unterscheiden
In Journal ofLightwave Technologie, Voi 7, No 3 ( 1989), pp 449-453 ist ein planarer thermo-optischer Polymerschalter beschrieben, bei dem auf einem PMMA (Polymethylmethacrylat)-Substrat eine polymere Wellenleiterschicht aus Polyurethan und darauf eine PMMA-Pufferschicht angeordnet ist, auf der sich eine Silber- Streifenleitungselektrode als Heizelement befindet Die typischen Schaltzeiten sind 12 ms für das Ein-Aus-Schalten und 60 ms für das Aus-Ein-Schalten bei einer Ansteuerleistung von 100 mW1
In den meisten thermo-optischen Schaltern auf Polymerbasis sind die Wellenleiter streifenfbrrnig ausgebildet, was eine Verringerung der Schaltzeiten und der Ansteuerleistung zur Folge hat. So ist in SPIE Voi 1560, Nonlinear Optical Properties of Organic Materials IV ( 1991) pp. 426-433 ein polarisationsunabhangiger digitaler optischer Schalter (DOS) beschrieben, bei dem auf einer symmetrisch ausgebildeten Y- Verzweigung des Wellenleiters auf einem der beiden Ausgangszweige eine streifenförmige Goldelektrode angeordnet ist, die dann eine asymmetrische Wirkung des beschriebenen Schalters bei Anlegen einer Heizspannung an diese Elektrode realisiert Die Änderung des Brechungsindexes des amorphen Polymermaterials des Wellenleiters ist allgemein isotrop und somit polarisationsunabhangig für das sich durch die Struktur ausbreitende Licht Der monomodige Wellenleiter aus DANS-Poiymer, der auf einem Glas-Substrat angeordnet ist, wurde durch Ausbleichen (photobleaching) der nicht wellenleitenden Bereiche der Wellenleiterschicht mittels UV-Bestrahlung erzeugt und ist von einer Pufferschicht bedeckt Die Schaltzeiten dieser Anordnung liegen in der Größenordnung von Millisekunden Ebenfalls über einen Y-formigen Wellenleiter in einem DOS auf Polymerbasis wird in Proc 21 st Eur Conf on Opt Comm (ECOC 95 - Brüssels) 1995, pp 1063-1066 berichtet Hier ist die Wellenleiterstruktur durch Photolithographie und anschließendem Trockenatzen von Graben in ein Si-Substrat, anschließender thermischer Oxidation in Wasserdampf und somit Entstehen einer Si02-Pufferschicht, darauf Aufschleudern des Polymermaterials CYCLOTENE® und Abdecken der P olymerschicht mit einer weiteren Siθ2-Pufferschicht realisiert worden Eine Titan-Dunnschichtelektrode ist zweigeteilt und liegt über den beiden Ausgangszweigen Bei einer Ansteuerleistung zwischen 130 mW und 230 mW ist der Extinktionskoeffizient im geheizten Arm besser als 20 dB Die optische Leistung wird nun vollständig durch den anderen - unbeheizten - Arm geführt Aber auch bei dieser technischen Losung sind notwendige Ansteuerleistung und Schaltzeiten noch zu hoch
In EP 0 642 052 AI ist wiederum ein DOS auf Polymerbasis in einer Schi cht Struktur Substrat, untere Pufferschicht, Wellenleiterschicht, obere Pufferschicht und Heizelement mit einer Y-formigen Wellenleiterstruktur beschrieben, wobei die Brechungsindizes der beiden Pufferschichten kleiner sind als der Brechungsindex der Wellenleiterschicht Außerdem ist der Brechungsindex der dem Heizelement benachbarten Pufferschicht kleiner als der der unteren Pufferschicht Je nach gewünschten Parametern (optischer Verlust, Ansteuerleistung) zur Realisierung einer bestimmten Funktion sind Angaben zu Bereichen gemacht, in denen sich der Kontrast der Brechungsindizes bewegt, und es sind die Ausgangszweige des Wellenleiters bezuglich ihrer Abmessungen symmetrisch oder asymmetrisch ausgebildet und auch die Heizelemente symmetrisch (an beiden Ausgangszweigen) oder asymmetrisch (nur an einem Ausgangszweig) angeordnet Die beschriebene Anordnung kann zwar auf eine präzise Stromkontrolle verzichten, benotigt jedoch eine höhere Ansteuerleistung und realisiert nur ein Ubersprechen von etwa -20 dB
Nur eine geringe Ansteuerleistung wird in einem in IEEE Photonics Technologe Letters Voi 5, Juiy 1993 pp 782-784 beschriebenen thermo-optischen Schalter auf Polymerbasis benotigt, der ein Mach-Zehnder-Interferometer aufweist, über dessen beiden Wellenleitern Dunnschicht-Heizelemente angeordnet sind Dieser optische Schalter realisiert zwar auch ein geringes Nebensprechen, jedoch ist die Gesamtlange etwa dreimal so groß wie für einen konventioneller Richtkoppler Für ein anderes Wellenleiter-Materialsystem ist in Electronics Letters, 29th October 1981 , Vol. 17, No 22, pp 842-843 ein thermo-optisch induzierter Wellenleiterschalter auf der Basis von LiNbθ3 Ti beschrieben, bei dem auf einem Abschnitt des Wellenleiters eine Ni/Cr-Elektrode angeordnet ist Bei Anlegen einer Wechselspannung an die Elektrode ändert sich in dem darunterliegenden Gebiet des Wellenleiters der Brechungsindex, wodurch das eingekoppelte Licht abgelenkt wird
Außerdem sind Richtkoppler-Schalter mit alternierendem Δß bekannt, wie z B in IEEE Jounal of Quantum Electronics. Voi QE-12, No 7, pp 396-401 , July 1976. beschrieben Hier sind auf parallel geführten Wellenleitern aus dem bereits oben erwähnten Material LiNb03 Ti mehrere Elektrodensektionen angeordnet, die bei konkreten Ansteuerbedingungen in den darunterliegenden entsprechenden Wellenleitersektionen aufgrund des elektro-optischen Effekts eine Differenz der Ausbreitungsgeschwindigkeiten des Lichtes mit jeweils alternierendem Vorzeichen bewirken. Ist die Wechselwirkungslänge zwischen den beiden Wellenleitern großer als die Koppellange, kann über die Ansteuerleistung der gewünschte Schaltzustand (Kreuz- bzw Geradeaus-Zustand) eingestellt werden
In APPLIED OPTICS/ Voi 17, No 5/ 1 March 1978, pp 769-773 sind im Zusammenhang mit der Untersuchung und Berechnung der Koppeleigenschaften von Richtkopplern, die gebildet sind von auf einem LiNbθ3-Substrat angeordneten Streifen eines dielektrischen Materials und zwischen diesen Streifen angeordneten Metallfilmen, verschiedene Möglichkeiten der Führung der beiden Wellenleiter dargestellt, bei denen jedoch immer der Kopplungskoeffizient nicht konstant ist
Der Stand der Technik, von dem die Erfindung ausgeht, ist mehreren Veroffentlichungen, die alle den gleichen Gegenstand beschreiben, zu entnehmen OFC 95, Postdeadline Papers, PD 17- 1, 1995, MICRO SYSTEM Technologies '94, 4th Int Conf. on Micro, Electro, Opto, Mechanical Systems and Components, Berlin. October 19-21, 1994, vde-verlag gmbh, pp 1097- 1 100, Jahresbericht 1994 des Heinrich-Hertz-Instituts für Nachrichtentechnik Berlin GmbH, pp 54-55, SPIE Proceedings Series Voi 2449. 1994, pp 281 -292 zu nennen In den zuletzt genannten Publikationen wird ein in integriert-optischer Form in Polymertechnik hergestelltes thermo-optisch abstimmbares (4x4)-Schaltfeld beschrieben, dessen Basiselement ein als 2x2-Richtkoppler ausgebildeter thermo-optisch gesteuerter Schalter der eingangs erwähnten Art ist Dieser 2x2-Richtkoppler weist zwei symmetrisch zueinander angeordnete Wellenleiter auf, deren mittlere Teile eng zueinander benachbart sind, so daß es unter kontrollierten Bedingungen zu einem Ubersprechen des Lichts von dem einen in den anderen Wellenleiter kommt Die über nur einem Wellenleiter angeordnete Elektrode heizt bei Anlegen einer Spannung diesen Wellenleiter geringfügig auf, wodurch sich dessen Brechungsindex ändert und so ein Wechsel des Lichts von dem einen Wellenleiter in den anderen bewirkt wird Die in der Heizelektrode erzeugte Warme diffundiert durch die obere Pufferschicht, die Wellenleiterschicht und die untere Pufferschicht hindurch in das Si-Substrat, das als Warmesenke wirkt Dabei wird wegen des negativen Temperaturkoeffizienten des Wellenleitermaterials der Brechungsindex in dem Wellenleiter verringert und dadurch die Ausbreitungskonstante des Wellenleiters verändert Der Effekt der thermooptisch induzierten Phasenverschiebung in Wellenleitern wird - wie bereits erwähnt - in Mach-Zehnder- oder Richtkoppler- Strukturen zum Schalten benutzt Der asymmetrische Koppier ist sehr kurz und weist einen geringen Leistungsverbrauch auf Das Extinktionsverhaltnis am anfanglichen Kreuz-Zustand (cross-state) wird durch die Wahl einer geeigneten Koppellange eingestellt, nachträglich kann eine Einstellung nicht mehr vorgenommen werden Die prozeßbedingten Herstellungstoleranzen begrenzen das Extinktionsverhaltnis im Kreuz- Zustand auf typisch -25 dB, was zu einem minimalen Nebensprechen von nur -21 ,5 dB in der (4x4)-Matrix fuhrt Für unterschiedliche Kopplerelemente mit einer Elektrodenlange von 3 mm wurden Extinktionsverhaltnisse zwischen 20 dB (Kreuz) und 32 dB (Geradeaus) gemessen bei einem Leistungsverbrauch von 30 bis 40 mW gemessen Die Schaltzeiten wurden mit kleiner 1 ms angegeben. Der Koppler ist so ausgebildet, daß er sich bei Nichtheizen der Elektrode im Kreuz-Zustand befindet, d h das in das eine Eingangstor eingekoppelte Licht wird von dem Eingangswellenleiter auf den parallel verlaufenden benachbarten Wellenleiter ubergekoppelt und tritt an dessen Ausgangstor aus. Wird die Elektrode geheizt, tritt das Licht an dem Ausgangstor des gleichen Wellenleiters - geradeaus ("bar") - aus
Die beschriebenen Schalteranordnungen werden unter staubfreien Bedingungen prozessiert. Dazu wird ein Silizium-Substrat, das zugleich als Warmesenke dient, durch thermische Oxidation mit einer Siθ2-Passivierungsschicht bedeckt Darauf werden nacheinander die PMMA-Wellenleiterschicht und eine weitere Passivierungsschicht aus Teflon aufgeschleudert. Das PMMA wird mit einem Photoinitiator-Molekul dotiert, in welchem - bei intensiver Belichtung mit UV-Strahlung - ein photochemischer Prozeß ausgelost wird (lichtinduzierte Materialverdichtung/photolocking), der zu einer Brechungsindexerhohung der Wellenleiterschicht führt Durch eine lokale UV- Belichtung über eine Photomaske werden die wenige μm-breiten integriert-optischen Lichtwellenleiter definiert Durch Wahl geeigneter Mischungsverhaltnisse von Photoinitiator und PMMA und durch Variation der Belichtungsdosis kann der Brechungsindex und die Brechungsindexdifferenz zwischen belichtetem und unbelichtetem Gebiet in einem weiten Bereich sehr genau eingestellt werden In einem nachfolgenden Prozeßschritt werden die noch vorhandenen Photoinitiator-Molekule aus den unbeiichteten Bereichen der Wellenleiterschicht ausgeheizt, die Wellenleiterstrukturen sind damit fixiert Abschließend wird eine Aluminium- /Goldschicht aufgedampft, aus der die Mikro-Heizelektroden naßchemisch herausgeatzt werden
Neben der asymmetrischen Elektrodenkonfiguration bezuglich der optischen Achse, die für einen konkreten Schalter beschrieben wird, ist auch allgemein eine symmetrische Elektrodenkonfiguration erwähnt, bei der eine einteilige streifenformig ausgebildete Heizelektrode symmetrisch zur optischen Achse des Richtkopplers angeordnet ist Dadurch unterliegen beide Wellenleiter dem selben Einfluß der Heizelektrode und erlauben ein gleichzeitiges Koppeln zwischen den sich überlappenden Modenenden. Prinzipiell ist also ein 100%iger Transfer der optischen Leistung von einem Wellenleiter in den anderen Wellenleiter in der symmetrischen Elektrodenkonfiguration und damit ein hohes Extinktionsverhaltnis realisierbar Jedoch erfordert der Betrieb eines symmetrischen Schalters eine zu hohe Schaltleistung (für Polymerwellenleiter einige Hundert mW pro Schalter, für Si-Wellenleiter einige W pro Schalter), wodurch eine praktische Anwendung bisher ausblieb Auch die zuletzt beschriebenen Anordnungen weisen noch einen zu hohen Leistungsverbrauch und ein zu großes Ubersprechen auf
Deshalb ist es Aufgabe der Erfindung, einen thermo-optischen Schalter anzugeben, dessen Leistungsverbrauch und Ubersprechen im Vergleich zum Stand der Technik niedriger ist, dessen Herstellung aber nicht aufwendiger sein soll als bei bisher bekannten thermo-optischen Schaltern
Die Aufgabe wird erfindungsgemaß dadurch gelost, daß in einem thermo-optischen Schalter der eingangs erwähnten Art zwei über ihre Wechselwirkungslange dicht benachbart verlaufende Wellenleiter mindestens teilweise in ihrer Breite von mindestens einem Paar lamellenartig ausgebildeten, über einen gemeinsamen Steg verbundenen Elektrodenarmen der Heizelektrode bedeckt sind, die beiden Elektrodenarme eine ahnliche geometrische Form aufweisen wie die darunterliegenden Wellenleiter und mindestens ein Elektrodenarm eines Elektrodenarmpaares elektrisch angesteuert ist
In einer Ausführungsform ist vorgesehen, daß die zwei über ihre Wechselwirkungslange dicht benachbart angeordneten Wellenleiter parallel zueinander geführt sind
Es wurde festgestellt, daß sowohl die geometrische als auch die materialspezifische Asymmetrie des erfindungsgemaßen Schalters bezuglich seiner optischen Achse einen wesentlichen Einfluß auf sein Schaltverhalten haben
Deshalb ist zunächst in Ausführungsformen vorgesehen, daß ein Paar lamellenartig ausgebildeter Elektrodenarme über einen gemeinsamen Steg verbunden ist und entweder beide Elektrodenarme elektrisch angesteuert sind, wobei wahlweise einer der beiden Elektrodenarme mit einer konstanten Vorspannung beaufschlagt ist oder wahlweise nur ein Elektrodenarm elektrisch angesteuert ist, oder zwei Paar lamellenartig ausgebildete Elektrodenarme symmetrisch zum gemeinsamen Steg angeordnet sind und jeweils ein Elektrodenarm eines Elektrodenarmpaares gleichzeitig mit dem punktsymmetrisch angeordneten Elektrodenarm des anderen Elektrodenarmpaares elektrisch angesteuert ist
Eine vorteilhafte Ausgestaltung der letztgenannten Ausführungsform ist darin zu sehen, den gemeinsamen Steg geteilt und elektrisch und thermisch isoliert auszubilden
Weitere Ausführungsformen, die voneinander unabhängig oder auch miteinander kombinierbar sind, beziehen sich auf die flexible Gestaltung der Elektrodenarme und Wellenleiter, um gezielt die gewünschte Symmetrie/Asymmetrie im erfindungsgemaßen thermo-optischen Schalter einstellen zu können So ist vorgesehen, daß - die Elektrodenarme unterschiedlich breit sind, die Elektrodenarme eine unterschiedliche Dicke aufweisen, die Elektrodenarme aus unterschiedlichem Material gebildet sind, die Innenkante der beiden Elektrodenarme deckungsgleich bezuglich der Innenkanten der beiden Wellenleiter angeordnet sind, - die Elektrodenarme versetzt zu den darunterliegenden Wellenleitern angeordnet sind, die Wellenleiter unterschiedliche Brechungsindizes aufweisen, die Wellenleiter in der wellenleitenden Schicht unterschiedlich breit ausgebildet sind.
In einer anderen Ausführungsform sind auf dem Substrat (S) eine untere Pufferschicht (uP), auf dieser eine Polymer-Wellenleiter (WLl und WLl) enthaltende wellenJeitende Schicht (W) und darauf eine obere Pufferschicht (oP) angeordnet, auf der die Heizelektrode (E), die Polymer-Wellenleiter (WLl und Vι L2) bedeckend, angeordnet ist
In vorteilhaften Ausgestaltungen hierzu ist vorgesehen, daß der Brechungsindex der unteren Pufferschicht nur wenig kleiner ist als der
Brechungsindex der Wellenleiter und der Kontrast der Brechungsindizes etwa
0,005 betragt, die untere Pufferschicht aus zwei Teilschichten besteht, wobei die dem Substrat benachbarte Teilschicht einen viel kleineren Brechungsindex als die Wellenleiter aufweist, der Kontrast der Brechungsindizes zwischen den Wellenleitern und der oberen
Pufferschicht etwa 0,2 betragt
Die letztgenannte Ausführungsform mit ihren vorteilhaften Ausgestaltungen, ein therrno-optischer Schalter auf Polymerbasis, nutzt die bereits erwähnten und gewürdigten Möglichkeiten, die das Polymer als wellenleitendes Material besonders hierfür prädestiniert
Die erfindungsgemaße Losung gestattet durch die Variabilität der geometrischen, materialspezifischen und elektrischen Parameter der Heizelektrode und der Wellenleiter und durch verschiedene Ansteuermoglichkeiten der Heizelektrode die gezielte Beeinflussung der Symmetrie/ Asymmetrie des TO-Richtkoppler-Schalters, um die geforderten Parameter in seiner Wirkung als symmetrischer bzw asymmetrischer Schalter zu realisieren
Als besonders vorteilhaft hat es sich erwiesen, die Parameter des Schalters nachträglich, d h nach seiner Herstellung, durch gezielte Ansteuerung der beiden Elektrodenarme oder nur eines Elektrodenarms verandern und somit den gewünschten Betriebsbedingungen anpassen zu können Die variable Fuhrung der beiden Wellenleiter im erfindungsgemaßen thermo-optischen Schalter, d h der Kopplungskoeffizient ist im Bereich der beiden dicht benachbart geführten Wellenleiter nicht konstant, ermöglicht eine Verringerung der Wellenlangenabhangigkeit des Arbeitspunktes und damit eine Vergrößerung der Breitbandigkeit des erfindungsgemaßen Schalters Die Form der Wellenleiter kann sehr verschieden gewählt werden, beispielsweise als zwei Geraden unter einem bestimmten Winkel, als eine Gerade und quadratische Linie
Die gleichzeitige Ansteuerung beider Elektrodenarme, wenn ein Paar lamellenartig ausgebildeter Elektrodenarme über einen gemeinsamen Steg miteinander verbunden ist, erfordert zwar im Vergleich zur Ansteuerung nur eines Elektrodenarmes die doppelte Anzahl von Spannungsquellen und eine höhere Ansteuerleistung, da erst die bereits am anderen Elektrodenarm anliegende Vorspannung kompensiert werden muß, um die gleiche Wirkung wie bei der Ansteuerung nur eines Elektrodenarms zu erzielen, erhöht aber die Flexibilität in der Gestaltung der erfindungsgemaßen Losung
Bei Anlegen einer geringen Spannung an einen Arm der Heizelektrode dominiert das symmetrische Verhalten des erfindungsgemaßen Kopplers, die Warme wird von dem angesteuerten Elektrodenarm zum nichtangesteuerten Arm der geteilten Elektrode auf Grund der hohen thermischen Leitfähigkeit in der gesplitteten Metallelektrode transportiert
Um diese symmetrische Wirkung noch weiter zu verstarken, ist - wie bereits erwähnt - neben der bei der Herstellung der Mehrschichtstruktur auftretenden geringen Verschiebung der Elektrodenarme senkrecht zu den beiden Wellenleitern, ein Elektrodenarm gezielt um einen geringen Abstand zum darunterliegenden Wellenleiter versetzt, d.h asymmetrisch bezuglich der optischen Achse des erfindungsgemaßen Schalters, angeordnet
Es hat sich gezeigt, daß diese nichtdeckungsgleiche Ausrichtung der Elektrodenarme zu den beiden Wellenleitern die dominierende Asymmetrie darstellt Weitere Möglichkeiten, eine Asymmetrie in der Schalterstruktur bezuglich ihrer optischen Achse zu erreichen, sind bereits genannt und werden weiter unten erläutert
Liegt der anfangliche Arbeitspunkt eines solchen erfindungsgemaßen Schalters nahe dem Kreuz-Zustand, ist nur eine geringe Heizleistung notwendig, um den Kreuz- Zustand zu erreichen Der Temperaturanstieg in beiden Armen der geteilten Elektrode ist sehr klein, ebenfalls die Temperaturdifferenz zwischen den beiden Elektrodenarmen, was auf die große thermische Leitfähigkeit der Metallelektrode zurückzuführen ist Wird nun an den Elektrodenarm eine Spannung angelegt, der durch den Versatz der Elektrode gegenüber dem Wellenleiter diesen nicht mehr vollständig bedeckt, ist die Temperatur in diesem Arm etwas hoher als in dem nichtangesteuerten Arm Allerdings ist aufgrund der gunstigeren geometrischen Lage des anderen - nichtangesteuerten - Elektrodenarms zum darunterliegenden Wellenleiter der Temperaturanstieg in beiden Wellenleitern gleich, so daß die Ausbreitungsgeschwindigkeit des Lichtes in den beiden Wellenleitern gleich ist, was der Wirkung eines symmetrischen Richtkopplers entspricht Mit Vergrößerung der Heizleistung überwiegt die Wirkung als asymmetrischer Richtkoppler, was auf die immer großer werdende Temperaturdifferenz zwischen angesteuertem Elektrodenarm und nichtangesteuertem Elektrodenarm zurückzuführen ist
Liegt nun der anfangliche Arbeitspunkt weiter entfernt vom Kreuz-Punkt, ist eine größere Heizleistung notwendig, um diesen Kreuz-Punkt zu erreichen Ist die Heizleistung sehr hoch, wird auch die Temperaturdifferenz zwischen den Elektrodenarmen groß, da ja nur ein Arm angesteuert ist, damit ist auch die Ausbreitungsgeschwindigkeit des Lichtes in den entsprechenden unter dem angesteuerten und dem nichtangesteuerten Elektrodenarm liegenden Wellenleitern unterschiedlich Unter diesen Bedingungen arbeitet der Schalter als asymmetrischer Richtkoppler und kann den ersten Kreuz-Punkt nicht erreichen
Sind zwei Paar lamellenartig ausgebildeter Elektrodenarme symmetrisch zum gemeinsamen Steg angeordnet und jeweils ein Elektrodenarm eines
Elektrodenarmpaares gleichzeitig mit dem punktsymmetrisch angeordneten
Elektrodenarm des anderen Elektrodenarmpaares elektrisch angesteuert, dann wird in jedem Elektrodenarmpaar ein Temperaturgradient erzeugt, der aber dem
Temperaturgradienten im anderen Elektrodenarmpaar entgegen gerichtet ist Aufgrund des thermo-optischen Effektes bewirken diese entgegengerichteten
Temperaturgradienten in den Elektrodenarmen in den darunterliegenden entsprechenden Wellenleiterabschnitten das Einstellen einer Differenz der
Ausbreitungsgeschwindigkeiten des Lichtes mit alternierenden Werten von Δß jeweils in punktsymmetrisch zum gemeinsamen Steg unter den Elektrodenarmen angeordneten Wellenleiterabschnitten Die Ansteuerung ist sowohl mit nur einer Quelle realisierbar, dann wird an die punktsymmetrisch angesteuerten Elektrodenarme die gleiche Leistung gegeben, in dem der Strom sowohl durch den einen Elektrodenarm als auch durch den anderen punktsymmetrisch angeordneten Elektrodenarm fließt, als auch mit zwei Ansteuerquellen, die auch zueinander verschiedene Ansteuerleistungen an die entsprechenden Elektrodenarme geben Im ersten Fall werden gleich große Δß in den Sektionen des thermo-optischen Schalters realisiert, bei Verwendung von zwei Quellen können die Werte für Δß in den beiden Sektionen getrennt voneinander und somit unterschiedlich groß eingestellt Mit dieser eben beschriebenen Ausführungsform kann das gewünschte Schaltverhalten des erfindungsgemaßen thermo-optischen Schalters weiter unterstutzt werden Noch gunstiger zeigt sich seine Wirkung, wenn der Steg geteilt und elektrisch isoliert ist, da der Wärmeaustausch dann abgegrenzt nur in einem Elektrodenarmpaar stattfindet und nicht miteinander wechselwirkt Realisierbar mit der gleichen Wirkung ist naturlich auch eine Variante, in der die Stege in der eben erläuterten Ausführungsform nicht einander zugewandt, sondern um 180 ° gedreht in der gleichen Ebene angeordnet sind
Die Änderung des elektrischen Widerstandes der Elektrodenarme über ihre Breite und Dicke und ihr Material ermöglicht mit einfachen technologischen Mitteln die Beeinflussung der symmetrischen bzw asymmetrischen Eigenschaften des erfindungsgemäßen Schalters
Um die Faser-Chip-Kopplungsverluste bei thermo-optischen Schaltern auf Polymerbasis zu reduzieren, ist der Brechungsindex der unteren Pufferschicht nur wenig kleiner als der Brechungsindex des Wellenleiters und der Kontrast der beiden Brechungsindizes betragt etwa 0,005 Da die Differenz der beiden Brechungsindizes so klein ist, ist es notwendig, daß die untere Pufferschicht für den Betrieb des Schalters bei großen Wellenlangen sehr dick ist Deshalb besteht die untere Pufferschicht aus zwei Teilschichten, wobei die dem Substrat benachbarte Teilschicht einen viel kleineren Brechungsindex als die Wellenleiterschicht aufweist. Damit die Ansteuerleistung weiter reduziert wird, ist die obere Pufferschicht so dünn wie möglich auszubilden Deshalb sieht eine weitere - bereits erwähnte - Ausführungsform der Erfindung vor, daß der Kontrast der Brechungsindizes zwischen der Wellenleiterschicht und der oberen Pufferschicht etwa 0,2 betragt
Der erfindungsgemäße thermo-optische Schalter zeichnet sich durch extrem niedriges polarisationsunabhangiges Nebensprechen im Zusammenhang mit geringem Leistungsverbrauch aus Seine Wirkungsweise und seine Kompaktheit ermöglichen den Einsatz dieses Schalters als Basiselement in großen Schaltmatrizen. Besonders vorteilhaft erweist sich die Möglichkeit, über die Ansteuervarianten der Elektrodenarme die gewünschten Parameter der einzelnen Schaltelemente in einer Matrix nachtraglich einzeln einstellen zu können
Weitere Merkmale und zweckmäßige Ausgestaltungsformen der Erfindung ergeben sich aus den folgenden Ausführungsbeispielen, die an Hand der Figuren naher erläutert werden
Dabei zeigen Fig 1 eine schematische Darstellung der Mehrschichtstruktur des erfindungsgemäßen Schalters auf Polymerbasis, mit einem Paar lamellenartig ausgebildeter Elektrodenarme in der Draufsicht,
Fig. 2 einen Querschnitt der in Fig 1 dargestellten Mehrschichtstruktur durch AA , Fig 3 schematisch die Uberkopplung des sich in den Wellenleitern WL l und WL2 ausbreitenden Lichts, Fig 4 schematisch eine parallele Fuhrung der Wellenleiter WL l und WT2 über ihre Wechselwirkungslange L, Fig. 5 die Abhängigkeit der Uberkopplung des Lichts von der
Wechselwirkungslange L der beiden parallelen Wellenleiter WT_ 1 und
WL2;
Fig. 6 schematisch einen Querschnitt entsprechend Fig 2 mit bezuglich der
Innenkanten der Wellenleiter WL l und WL2 deckungsgleich angeordneten Elektrodenarmen El und E2 mit einer symmetrischen Ansteuerung der Elektrodenarme E l und
E2; mit einer asymmetrischen Ansteuerung der Elektrodenarme E 1 und
E2,
Fig. 7 schematisch einen Querschnitt entsprechend Fig 2 mit bezüglich der
Innenkanten der Wellenleiter WL 1 und WL2 versetzten Innenkanten der Elektrodenarme El und E2, wobei a der Elektrodenarm E l angesteuert ist, b der Elektrodenarm E2 angesteuert ist; Fig. 8 das Schaltverhalten eines erfindungsgemaßen Schalters auf
Polymerbasis mit einer Struktur und angesteuert gemäß Fig 7a.
Fig. 9 das Schaltverhalten eines erfindungsgemaßen Schalters auf
Polymerbasis mit einer Struktur und angesteuert gemäß Fig. 7b, Fig 10 das Schaltverhalten eines erfindungsgemaßen Schalters auf
Polvmerbasis mit bezuglich der Innenkanten der Wellenleiter WL l und WT-2 versetzten Innenkanten der Elektrodenarme E l und E2 bei gleichzeitiger Ansteuerung beider Elektrodenarme, wobei die Ansteuerleistung am Elektrodenarm E2 konstant ist,
Fig. 1 1 wie Fig 10, jedoch ist nun die Ansteuerleistung am Elektrodenarm
El konstant,
Fig 12 eine schematische Darstellung der Schichtstruktur des erfindungsgemaßen Schalters auf Polymerbasis mit zwei Paar lamellenartig ausgebildeten Elektrodenarmen (E l, E'2 und E" l .
E"2), die symmetrisch an einem gemeinsamen Steg (G) angeordnet sind, in der Draufsicht,
Fig 13 eine schematische Darstellung gern Fig 12, jedoch ist der Steg geteilt und elektrisch und thermisch isoliert und besteht nun aus einem Stegteil G'und einem Stegteil G"
In Fig 1 ist eine symmetrisch ausgebildete, zweigeteilte Elektrode E als oberste Schicht des erfindungsgemaßen thermo-optischen Schalters auf Polymerbasis deutlich zu erkennen Über den beiden parallel zueinander geführten Wellenleitern WLl und WL2 sind die beiden Elektrodenarme El und E2 deckungsleich zu diesen angeordnet Die beiden Elektrodenarme El und E2 sind an einem Ende über einen Steg G miteinander verbunden, dieser gemeinsame Steg G befindet sich hier auf der Seite der beiden Eingangstore 1 und 2 des Schalters TOS Wird der Querschnitt der Wellenleiter mit a μm x b μm bezeichnet, so ist in diesem Ausführungsbeispiel 5 μm < a, b < 10 μm, der Abstand zwischen den Wellenleitern WLl und WL2 betragt etwa 0,5a bis 1,5a und die Wechselwirkungslange einige Millimeter
Für die schematischen Darstellungen und die zu ermittelnden Meßkurven unter verschiedenen Ansteuerbedingungen in den folgenden Figuren weist der Schalter folgende Abmessungen auf a = 6,0 μm, b = 5,0 μm. Abstand der Wellenleiter WLl und WL2 zueinander 5,5 μm. Wechselwirkungslange L = 4,5 mm Der Abstand zwischen den Toren 1 und 2 und den Toren 1 ' und 2' der beiden Wellenleiter WLl und WL2 betragt 250 μm. Die Breite der beiden Elektrodenarme El und E2 ist mindestens so groß wie die Breite der Wellenleiter WLl und WL2, in diesem Beispiel betragt sie 15 μm Die Gesamtlange des erfindungsgemäßen thermo-optischen Schalters ist in diesem Ausführungsbeispiel kleiner als 10 mm. Bei dem in Fig 2 dargestellten Querschnitt AΛ der Mehrschichtstruktur des erfindungsgemaßen Schalters ist auf einem Silizium-Substrat S mit einer Dicke von 400 μm und einem Brechungsindex von n = 3,5 eine untere Pufferschicht uP aus SιOx mit einer Dicke von 6 μm und einem Brechungsindex von 1 ,475 angeordnet Darauf befindet sich die wellenleitende Schicht W, bestehend aus 25 % BDK 75 % PMMA mit einer Dicke von 5 μm und einem Brechungsindex von 1 ,5, die die Wellenleiter WLl und WL2 mit rechteckigem Querschnitt (5 μm x 6 μm) und einem Brechungsindex von 1,505 enthalt Die wellenleitende Schicht VV ist von einer weiteren Pufferschicht oP aus Teflon AF 1600 (d = 2,5 μm, n = 1 ,3) benachbart, auf der die 15 μm breiten Elektrodenarme El und E2 der Al/Au-Mehrschichtelektrode E deckungsgleich zu den beiden Wellenleitern WLl und WL2 angeordnet sind Die einzelnen Schichten sind mit dem Stand der Technik nach bekannten Verfahren herstellbar Das Substrat S kann auch aus einem der nachfolgend aufgezahlten Materialien ausgewählt sein Glas, Polymermaterial, Keramik oder Metall Vorzugsweise wird als Substrat eine Si-Platte verwendet, da Si eine viel höhere thermische Leitfähigkeit als Polymere aufweist und somit besonders gut als Warmesenke für den thermo-optischen Schalter wirkt Außerdem ist die Endflachenpraparation viel einfacher durch die Anwendung gut beherrschbarer Schneid- und Poherverfahren Si hat einen sehr hohen Brechungsindex, deshalb muß die wellenleitende Schicht vom Si-Substrat mittels einer unteren Pufferschicht uP optisch getrennt werden Als Material für diese Pufferschicht kann neben dem o g SiOx auch Glas oder Polymermaterial verwendet werden Letzteres hat eine viel geringere thermische Leitfähigkeit als die beiden anderen genannten Materialien und hat eine Reduzierung der Ansteuerleistung des thermo-optischen Schalters zur Folge Nach dem Trocknen der Pufferschicht uP wird die wellenleitende Schicht W aufgeschleudert Die Streifen-Wellenleiter WLl und WL2 sind mittels verschiedener Verfahren herstellbar, so sind beispielhaft genannt Naß- oder Trockenatzen und lichtinduzierte Brechzahlanderung, z B photobleaching, photolocking Das Material der oberen Pufferschicht oP kann neben dem bereits erwähnten Teflon AF auch anderes Polymermaterial oder beispielsweise Glas oder SiOx sein Um der dieser technischen Losung zugrundeliegenden Aufgabe - Verringerung des Leistungsverbrauchs - gerecht zu werden, ist die obere Pufferschicht so dünn wie möglich ausgebildet und ihr Brechungsindex ist etwa um 0,2 kleiner als der Brechungsindex der wellenleitenden Schicht W, was durch die Auswahl der Schichtmaterialien gewährleistet ist Abschließend wird dann eine 0,22 μm dicke Aluminium-Gold-Schicht aufgedampft und aus dieser die zwei Elektrodenarme El und E2 aufweisende Elektrode E naßchemisch herausgeatzt Die durch elektrische Ansteuerung in der Al/Au-Elektrode E erzeugte Warme diffundiert durch die obere Pufferschicht oP, die Wellenleiterschicht W und die untere Pufferschicht uP hindurch in das Si-Substrat S, das auch als Warmesenke dient Wegen des negativen Temperaturkoeffizienten des Wellenleitermaterials (dn/dT = - 140 • 10_6/K) wird der Brechungsindex in der Wellenleiterschicht abgesenkt und dadurch die Ausbreitungskonstante der Wellenleiter verändert
Aus Fig 3, in der die Intensitatsvert eilung I des sich in den Wellenleitern WLl und WL2 ausbreitenden Lichts quer zur Ausbreitungsrichtung dargestellt ist, ist erkennbar, daß sich zwischen den beiden Wellenleitern WLl und VVL2 über die Wechseiwirkungslange L ein Koppelbereich ausbildet, der durch Änderung der Brechungsindizes (mittels Ansteuerung der Heizelektrode und folgender Temperaturanderung und somit Brechungsindexanderung der Wellenleiter) variierbar ist In Abhängigkeit dieses Koppelbereiches können also Kreuz- und Geradeaus- Zustand eingestellt werden
Fig 4 zeigt die Anordnung der Wellenleiter WLl und WL2 mit den entsprechenden Eingangs- bzw Ausgangstoren 1 und 2 bzw 1 ' und 2' Über den Bereich der Wechselwirkungslange L, in dem die beiden Wellenleiter WLl und WL2 parallel und dicht benachbart angeordnet sind, erfolgt das Ein- bzw Auskoppeln des sich in den Wellenleitern ausbreitenden Lichts
In Fig 5 ist die Abhängigkeit der Uberkopplung des Lichts von der Wechselwirkungslange L des Schalters bei fixierter Wellenleiterform und Wellenleiterdimensionierung und fixiertem Abstand zwischen den beiden Wellenleitern WLl und WL2 dargestellt Aus der Zeichnung ist ersichtlich, daß die Abweichung von der Wechselwirkungslänge L, die am Kreuz-Punkt gleich der Koppellange Lc ist, bis zu 25 % zu größeren Langen hin variieren kann, damit der erfindungsgemaße Schalter als symmetrischer Schalter wirkt, d h. der erste Kreuz-Punkt auch geschaltet werden kann Diese innerhalb der gewünschten symmetrischen Wirkung erlaubte Abweichung ist vorteilhaft für die Herstellung des erfindungsgemaßen Schalters
In den Figuren 6a und 6b ist die Schichtstruktur eines erfindungsgemaßen Schalters auf Polymerbasis im Querschnitt gemäß Fig. 2 dargestellt In beiden Strukturen sind die Innenkanten der Elektrodenarme El und E2 deckungsgleich zu den Innenkanten der darunterliegenden Wellenleiterarme WLl und WL2 angeordnet Werden, wie in Fig 6a dargestellt, zunächst beide Elektrodenarme El und E2 gleichzeitig mit gleicher Leistung angesteuert, wirkt der Schalter als symmetrischer Koppler, die Ausbreitungskonstanten des Lichts in den Wellenleitern WLl und WL2 sind gleich, und schaltet in den Kreuz-Zustand Ist dieser erreicht, wird - wie in Fig 6b dargestellt - die Ansteuerleistung am Elektrodenarm E2 weiter erhöht bei gleichzeitig konstant bleibender Ansteuerieistung am Elektrodenarm El . Die Temperaturdifferenz zwischen beiden Elektrodenarmen El und E2 wird dadurch vergrößert, der Schalter arbeitet somit als asymmetrischer Koppler und schaltet in den Geradeaus-Zustand
Die Figuren 7a und 7b zeigen wiederum die Schichtstruktur eines erfindungsgemaßen Schalters auf Polymerbasis im Querschnitt gemäß Fig 2, wobei nunmehr die Innenkanten der Elektrodenarme El und E2 versetzt zu den Innenkanten der darunterliegenden Wellenleiterarme WLl und WL2 angeordnet sind und jeweils nur ein Elektrodenarm El (Fig 7a) oder E2 (Fig 7b) angesteuert ist Aufgrund der guten Wärmeleitfähigkeit der Heizelektrode E ist bei Anlegen einer zunächst geringen Ansteuerleistung an den Elektrodenarm El die Temperatur beider Elektrodenarme El und E2 annähernd gleich
Wegen der geometrischen Asymmetrie der Elektrodenarme El und E2 bezuglich der optischen Achse des Schalters verlauft der Warmetransport vom Elektrodenarm E2 zum darunterliegenden Wellenleiter WL2 gunstiger als von El zu WLl Damit wird annähernd eine symmetrische Wirkung auf die beiden Wellenleiterarme WLl und WL2 erzielt, so daß die Ausbreitungskonstanten des Lichts in WLl und WL2 bei niedrigen Ansteuerleistungen etwa gleich sind und der Schalter als symmetrischer Koppler arbeitet und in den Kreuz-Zustand schaltet Wird die Ansteuerleistung am Elektrodenarm El erhöht, vergrößert sich auch die Temperaturdifferenz der beiden Elektrodenarme El und E2 Jetzt überwiegt der asymmetrische Schalteffekt und der Koppler schaltet in den Geradeaus-Zustand Wird der Elektrodenarm E2 angesteuert, weist dieser eine wesentlich höhere Temperatur auf, als der Elektrodenarm El Wegen dieser Temperaturdifferenz und der geometrischen Asymmetrie der beiden Elektrodenarme El und E2 kann der Schalter nur als asymmetrischer Koppler arbeiten und schaltet in den Geradeaus-Zustand Der Kreuz-Zustand kann mit dieser Anordnung nicht realisiert werden
In den folgenden Figuren ist das Schaltverhalten des erfindungsgemaßen Schalters, bei dem die Innenkanten der Elektrodenarme El und E2 zu den Innenkanten der
Wellenleiter WLl und WL2 versetzt - wie in Fig 7a und Fig 7b dargestellt - angeordnet sind, ist in Abhängigkeit vom Ort der Warmeerzeugung (in El oder E2 oder El und E2 gleichzeitig) Für die Darstellung des Schaltverhaltens des erfindungsgemaßen Schalters wurde Licht einer Laserdiode mit einer Wellenlange von λ = 1,55 μm in den Eingang 1 des Wellenleiters WLl oder in den Eingang 2 des Wellenleiters WL2 eingekoppelt und die optische Ausgangsleitung in Abhängigkeit 5 von der Heizleistung des entsprechenden Elektrodenarmes am Ausgang 1' des Wellenleiters WLl (geradeaus) und am Ausgang 2' des Wellenleiters WL2 (Uber- Kreuz) für die TE- und TM-Polarisation gemessen Da in allen Schaltzustanden nur eine sehr geringe Abhängigkeit von der Polarisation der Lichtwelle festgestellt werden konnte (typisch < 0,5 dB), sind die Schaltkurven in den folgenden Figuren nur für TM- lü Polarisation dargestellt
Fig 8 zeigt das Schaltverhalten des erfindungsgemaßen thermo-optischen Schalters mit bezuglich der Wellenleiter WLl und VVL2 versetzten Elektrodenarmen El und E2, wenn nur der Elektrodenarm El angesteuert wird (gemäß Fig 7a, siehe auch
15 eingefügtes Bild) Im leistungslosen Zustand des Schalters befindet sich der Schalter in einem Punkt wenig oberhalb vom Kreuz-Zustand mit einem Extinktionsverhaltnis von ~ 10 dB Wird nun der Elektrodenarm El angesteuert, dann geht der Schalter erst in den Kreuz-Zustand, wobei ein Extinktionsverhaltnis von -42 dB bei 3, 1 mW für die TM-Polarisation erreicht wird In einem Intervall von etwa ± 13 % um diesen 0 Arbeitspunkt, kann ein Nebensprechen von < -30 dB garantiert werden W7ird nun die Heizleistung am Elektrodenarm E2 erhöht, schaltet der Schalter in den Zustand mit einem Geradeaus-Extinktionsverhältnis von -45 dB bei 19,7 mW Um wiederum ein Nebensprechen von < -30 dB in diesem Schaltzustand zu garantieren, darf die Heizleistung um etwa ± 5 % bezogen auf den aktuellen Arbeitspunkt schwanken Die
25 Schaltzeit liegt unter 1 ms
Fig 9 zeigt das Schaltverhalten eines Schalters für die in Fig 7b bzw im eingefügten Bild dargestellte versetzte Anordnung der Elektrodenarme El und E2 bezuglich der beiden Wellenleiter WLl und WL2, wobei nun der Elektrodenarm E2 angesteuert ist
30 Eine solche Anordnung erreicht nicht den Kreuz-Punkt wie in Fig 9 zu sehen ist und kann nicht als symmetrischer Schalter betrieben werden Der Leistungsverbrauch dieses Schalters betragt etwa 14 mW, um in den Geradeaus-Zustand zu schalten In dieser Anordnung der Elektrodenarme zu den Wellenleitern und der Ansteuerung des Elektrodenarmes E2 überwiegt erwartungsgemäß die Wirkung der asymmetrischen
35 .Anordnung der Elektrodenarme El und E2 bezuglich der Wellenleiter WLl und WL2 Werden beide Elektrodenarme El und E2 mit einer Heizleistung beaufschlagt, ergibt sich das folgende, in Fig 10 dargestellte, Schaltverhalten eines erfindungsgemaßen Schalters mit der im eingefugten Bild dargestellten Struktur Der Elektrodenarm E2 wird mit einer konstanten Leistung PE2 von 4,5 mW angesteuert und gleichzeitig zur Messung des Schaltverhaltens die Heizleistung PE1 des Elektrodenarmes El erhöht Dabei zeigt sich, daß die Wirkung der Leistung, mit der der Elektrodenarm E2 angesteuert ist, zunächst durch Anlegen der gleichen Leistung am Elektrodenarm El kompensiert werden muß, damit der Kreuz-Punkt erreicht wird Das Ansteuern beider Elektrodenarme erfordert also eine größere Heizleistung
In Fig 1 1 ist das Schaltverhalten dargestellt, wenn nunmehr - wie im eingefügten Bild dargestellt - der Elektrodenarm E2 konstant mit PE2 = 4,5 mW angesteuert und gleichzeitig am Elektrodenarm El die Heizleistung PE1 erhöht wird Im Vergleich zu Fig 9 ist zu erkennen, daß bei der Ansteuerung mit nur einer geringen Heizleistung PE2 des Elektrodenarmes E2 der Schalter mit einer Struktur gemäß Fig 7a,b in den Uber- Kreuz-Zustand schaltet, da der Elektrodenarm E2 bereits vorgeheizt ist Bei Vergrößerung der Heizleistung am Elektrodenarm E2 erreicht der Schalter den Geradeaus-Zustand schnell wegen der wirkenden zusatzlichen geometrischen Asymmetrie Die Wirkung der Vorheizung des Elektrodenarmes El ist äquivalent der Aufhebung der geometrischen Asymmetrie der Lage der Elektrodenarme El und E2 zu den entsprechenden Wellenleitern WLl und WL2 Die Kenntnis des Schaltverhaltens in verschiedenen - jedoch gleichzeitigen - Ansteuerzustanden der Elektrodenarme El und E2 ermöglicht eine flexible Gestaltung und Herstellung des erfindungsgemaßen thermo-optischen Schalters
Fig 12 zeigt eine schematische Draufsicht auf einen erfindungsgemaßen thermo- optischen Schalter auf Polymerbasis, bei dem zwei Paar lamellenartig ausgebildeter Elektrodenarme E'l, E'2 und E" I, E"2 symmetrisch zum gemeinsamen Steg G angeordnet sind In einer solchen Anordnung kann ein Δß-Richtkoppler dadurch realisiert werden, daß jeweils ein Elektrodenarm eines Elektrodenarmpaares gleichzeitig mit dem punktsymmetrisch angeordneten Elektrodenarm des anderen Elektrodenarmpaares - also E' l und E"2 oder E'2 und E" l - elektrisch angesteuert sind Damit wird in den beiden Elektrodenarmen eines Elektrodenarmpaares E'l und E'2 bzw E"l und E"2 jeweils ein Temperaturgradient erzeugt, der dem anderen entgegengerichtet ist In den darunterliegenden Abschnitten der Wellenleiter WLl und WL2 kann aufgrund des thermo-optischen Effektes eine Differenz der Ausbreitungsgeschwindigkeiten des Lichtes in den beiden Armen E' l und E'2 oder E" l und E"2 eines Elektrodenarmpaares eingestellt werden, die den gleichen Betrag jedoch alternierendes Vorzeichen aufweist bzw bei V erwendung von zwei Ansteuerquellen unterschiedlich große Δß
Diese Ausführungsform gestattet die Erweiterung der in Fig 5 dargestellten erlaubten Abweichung der Wechselwirkungslange L sowohl in ihrer Ausdehnung zu größeren Wechselwirkungslangen hm, als auch zu - vom Betrag her gleichen - kleineren Wechselwirkungslangen Innerhalb des nunmehr erweiterten Bereiches der Wellenlange L um den Punkt L = Lc wobei Lc die Koppellange am Kreuz-Punkt ist wirkt der Schalter als symmetrischer Schalter und kann in den ersten Kreuz-Punkt schalten Aus Fig 5 ist ebenfalls zu erkennen, daß bei Abweichungen der W echselwirkungslange L von der Koppellange Lc das Ubersprechen schlecht wird Die in Fig 12 sowie die in der folgenden Figur 13 gezeigte Ausführungsform ermöglicht und garantiert durch die Kombination einer Richtkoppler-Anordnung mit alternierendem Δß und der beschriebenen Varianten zur Erzeugung einer geometrischen und/oder materialspezifischen Asymmetrie des erfindungsgemaßen Schalters bezuglich seiner optischen Achse die genaue Einstellung des Übersprechens wie ein genau getroffener Wert L = LL
Auch in Fig 13, in der im Vergleich zu Fig 12 der Steg geteilt und elektrisch und thermisch isoliert dargestellt ist, und nun aus einem Steg G' und G" besteht, treten die bereits erwähnten Vorteile auf Nun sind die beiden Elektrodenarme E' 1 und E'2 des einen Elektrodenarmpaares mit dem Steg G'und die beiden Elektrodenarme E" l und E"2 des anderen Elektrodenarmpaares mit dem Steg G" miteinander verbunden Die Wirkung des in Fig 12 beschriebenen Schalters wird noch weiter verstärkt, da durch die Isolierung der beiden Stege G' und G" der Wärmeaustausch zwischen den Elektrodenarmen E' l und E'2 oder E" l und E"2 eines Elektrodenarmpaares besser auch nur auf die Arme eines Elektrodenarmpaares beschrankt ist und die Wechselwirkung zum anderen Elektrodenarmpaar wesentlich verringert ist

Claims

Patentansprüche
1 Thermo-optischer Schalter mit einer Schichtstruktur auf einem Substrat S, die eine Richtkoppler-Wellenleiterstruktur in einer wellenleitenden Schicht (W) und eine der Form der Kopplerstruktur angepaßte Konfiguration der Heizelektrode (E) oberhalb der wellenleitenden Schicht (W) enthalt, dadurch gekennzeichnet, daß zwei über ihre Wechselwirkungslange (L) dicht benachbart verlaufende Wellenleiter (WLl und WL2) mindestens teilweise in ihrer Breite von mindestens einem Paar lamellenartig ausgebildeten, über einen gemeinsamen Steg (G) verbundenen Elektrodenarmen der Heizelektrode (E) bedeckt sind, die Elektrodenarme eine ahnliche geometrische Form aufweisen wie die darunterliegenden Wellenleiter (WLl und WL2) und mindestens ein Elektrodenarm eines Elektrodenarmpaares elektrisch angesteuert ist
2 Thermo-optischer Schalter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die zwei über ihre Wechselwirkungslange dicht benachbart angeordneten Wellenleiter (WLl und WL2) parallel zueinander geführt sind
3. Thermo-optischer Schalter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein Paar lamellenartig ausgebildete Elektrodenarme (El und E2) über einen gemeinsamen Steg (G) verbunden ist
4 Thermo-optischer Schalter nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß beide Elektrodenarme (El und E2) elektrisch angesteuert sind, wobei wahlweise einer der beiden Elektrodenarme (El oder E2) mit einer konstanten Vorspannung beaufschlagt ist
5 Thermo-optischer Schalter nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß wahlweise nur ein Elektrodenarm (El oder E2) angesteuert ist
6 Thermo-optischer Schalter nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, daß zwei Paar lamellenartig ausgebildeter Elektrodenarme (E'l, E'2 und E"l, E"2) symmetπsch zum gemeinsamen Steg (G) angeordnet sind und jeweils ein > Elektrodenarm eines Elektrodenarmpaares (E'l oder E'2) gleichzeitig mit dem punktsymmetrisch angeordneten Elektrodenarm (E"2 oder E"l) des anderen Elektrodenarmpaares elektrisch angesteuert ist
7 Thermo-optischer Schalter nach Anspruch 6, K) dadurch gekennzeichnet, daß der gemeinsame Steg geteilt (G' und G") und elektrisch und thermisch isoliert ist
8 Thermo-optischer Schalter nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß
15 die Elektrodenarme unterschiedlich breit sind
9 Thermo-optischer Schalter nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Elektrodenarme eine unterschiedliche Dicke aufweisen 0
10 Thermo-optischer Schalter nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Elektrodenarme aus unterschiedlichem Mateπal gebildet sind
5 11 Thermo-optischer Schalter nach einem der Ansprüche 1, 3 und 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Innenkanten der Elektrodenarme eines Elektrodenarmpaares deckungsgleich bezuglich der Innenkanten der beiden darunterliegenden Wellenleiter (WLl und WL2) angeordnet sind 0
12 Thermo-optischer Schalter nach einem der .Ansprüche 1, 3 und 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Elektrodenarme eines Elektrodenarmpaares versetzt zu den darunterliegenden
Wellenleitern (WLl und WL2) angeordnet sind 5
13. Thermo-optischer Schalter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Wellenleiter (WLl und WL2) unterschiedliche Brechungsindizes aufweisen.
14. Thermo-optischer Schalter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Wellenleiter (WLl und WL2) unterschiedlich breit ausgebildet sind
15. Thermo-optischer Schalter nach Anspruch 1 und mindestens einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß auf dem Substrat (S) eine untere Pufferschicht (uP), auf dieser eine Polymer- Wellenleiter (WLl und WL2) enthaltende wellenleitende Schicht (W) und darauf eine obere Pufferschicht (oP) angeordnet sind, auf der die Heizelektrode (E) die Polymer- Wellenleiter (WLl und WL2) bedeckend angeordnet ist.
16. Thermo-optischer Schalter nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß der Brechungsindex der unteren Pufferschicht (uP) nur wenig kleiner ist als der Brechungsindex der Wellenleiter (WLl und WL2) und der Kontrast der Brechungsindizes etwa 0,005 betragt.
17. Thermo-optischer Schalter nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß die untere Pufferschicht (uP) aus zwei Teilschichten (uPl und uP2) besteht, wobei die dem Substrat (S) benachbarte Teilschicht (uPl) einen viel kleineren Brechungsindex als die Wellenleiter (WLl und WL2) aufweist
18. Thermo-optischer Schalter nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß der Kontrast der Brechungsindizes zwischen den Wellenleitern (WLl und WL2) und der oberen Pufferschicht (oP) etwa 0,2 betragt.
PCT/DE1996/002466 1995-12-19 1996-12-13 Thermo-optischer schalter WO1997022907A1 (de)

Priority Applications (6)

Application Number Priority Date Filing Date Title
EP96946106A EP1008013B1 (de) 1995-12-19 1996-12-13 Thermo-optischer schalter
JP9522426A JP2000501855A (ja) 1995-12-19 1996-12-13 熱光スイッチ
CA002241828A CA2241828C (en) 1995-12-19 1996-12-13 Thermo-optical switch
AT96946106T ATE223072T1 (de) 1995-12-19 1996-12-13 Thermo-optischer schalter
DE59609611T DE59609611D1 (de) 1995-12-19 1996-12-13 Thermo-optischer schalter
US09/091,581 US6215918B1 (en) 1995-12-19 1996-12-13 Thermo-optical switch

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE19549245.5 1995-12-19
DE19549245A DE19549245C2 (de) 1995-12-19 1995-12-19 Thermo-optischer Schalter

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO1997022907A1 true WO1997022907A1 (de) 1997-06-26

Family

ID=7781712

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/DE1996/002466 WO1997022907A1 (de) 1995-12-19 1996-12-13 Thermo-optischer schalter

Country Status (6)

Country Link
US (1) US6215918B1 (de)
EP (1) EP1008013B1 (de)
JP (1) JP2000501855A (de)
AT (1) ATE223072T1 (de)
DE (2) DE19549245C2 (de)
WO (1) WO1997022907A1 (de)

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6222953B1 (en) * 1997-01-23 2001-04-24 Jds Uniphase Photonics C.V. Thermo-optical switch provided with a laterally shifted element
WO2002054146A1 (en) * 2001-01-02 2002-07-11 Finisar Corporation Nxn optical switching device based on thermal optic induced internal reflection effect
US7072538B1 (en) 2002-11-13 2006-07-04 Finisar Corporation Planar reconfigurable optical add/drop module
US7212738B1 (en) 2002-08-01 2007-05-01 Finisar Corporation Preventing signal loss in an optical communications network
US7426346B2 (en) 2002-08-01 2008-09-16 Finisar Corporation System and method for preventing signal loss in an optical communications network

Families Citing this family (21)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CA2271159A1 (en) * 1999-04-30 2000-10-30 Jds Fitel Inc. Optical hybrid device
EP1178349A1 (de) * 2000-08-02 2002-02-06 Corning Incorporated Integrierter thermo-optischer Schalter aus Siliziumdioxid
US7184631B2 (en) * 2000-09-18 2007-02-27 Ngk Insulators, Ltd. Optical device
US20020054727A1 (en) * 2000-09-19 2002-05-09 Song Qi Wang Wave guide switch based on electric field control of wave reflection and transmission
AU2001287935A1 (en) * 2000-09-26 2002-04-08 Bookham Technology Plc Controlling birefringence in an optical waveguide and in an arrayed waveguide grating
JP2003005232A (ja) * 2001-04-18 2003-01-08 Ngk Insulators Ltd 光デバイス
EP1279999A1 (de) * 2001-07-23 2003-01-29 Corning Incorporated Polarisationsunabhängiger optischer Dämpfungsregler
TW504593B (en) * 2001-11-29 2002-10-01 Ind Tech Res Inst Optical thermal-type waveguide switch
US6816665B2 (en) * 2002-05-09 2004-11-09 Lynx Photonic Networks Inc. Constant power operation thermo-optic switch
US6728445B2 (en) * 2002-05-30 2004-04-27 E. I. Du Ponte De Nemours And Company Closed-loop control of tunable optical wavelength filters
US6738543B1 (en) * 2002-05-30 2004-05-18 E. I. Du Pont De Nemours And Company Hitless tunable wavelength filters
FI20021583A0 (fi) * 2002-09-04 2002-09-04 Valtion Teknillinen Menetelmä optoelektronisen komponentin ohjaamiseksi
JP4522340B2 (ja) * 2005-08-01 2010-08-11 シャープ株式会社 平面導波路素子
US7522784B2 (en) * 2006-02-27 2009-04-21 Jds Uniphase Corporation Asymmetric directional coupler having a reduced drive voltage
JP2007273650A (ja) * 2006-03-30 2007-10-18 Eudyna Devices Inc 光半導体装置
JP2008198944A (ja) 2007-02-15 2008-08-28 Fujitsu Ltd 半導体光集積素子
WO2014023804A2 (en) * 2012-08-08 2014-02-13 Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e. V. Directional coupler and optical waveguide
US10197818B2 (en) * 2016-10-24 2019-02-05 Electronics & Telecommunications Research Institute Thermo-optic optical switch
CN110389406B (zh) * 2018-04-17 2020-10-27 华为技术有限公司 一种波导组件、不等臂马赫曾德干涉仪以及参数确定方法
CN110927992B (zh) * 2019-12-20 2023-02-28 武汉邮电科学研究院有限公司 一种光开关
WO2024180735A1 (ja) * 2023-03-01 2024-09-06 日本電信電話株式会社 側面研磨光ファイバを用いた合分波カプラの光分岐比調整方法及び光分岐比調整装置

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS62297827A (ja) * 1986-06-18 1987-12-25 Fujitsu Ltd 光スイツチ

Family Cites Families (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4146297A (en) * 1978-01-16 1979-03-27 Bell Telephone Laboratories, Incorporated Tunable optical waveguide directional coupler filter
JPS5897028A (ja) * 1981-12-04 1983-06-09 Oki Electric Ind Co Ltd 光導波路スイツチ
JPS5915225A (ja) * 1982-07-15 1984-01-26 Omron Tateisi Electronics Co 光スイツチ
JPS5933430A (ja) * 1982-08-19 1984-02-23 Omron Tateisi Electronics Co 光スイツチ
JPH0785152B2 (ja) * 1986-06-20 1995-09-13 富士通株式会社 導波路光スイツチ
US4943133A (en) * 1988-08-08 1990-07-24 Bell Communications Research, Inc. Low loss semiconductor optical phase modulator
US5033811A (en) * 1988-11-04 1991-07-23 The Furukawa Electric Co., Ltd. Optical switch
US5058972A (en) * 1988-11-25 1991-10-22 U.S. Philips Corp. Integrated semiconductor device including an optoelectronic switching element
US4865408A (en) * 1989-01-09 1989-09-12 American Telephone And Telegraph Company Low crosstalk reversed Δβ electrodes for directional coupler switch
FR2650399B1 (fr) * 1989-07-28 1991-10-11 Philips Electronique Lab Dispositif semiconducteur incluant un coupleur directionnel pour les composantes te, tm
US5146518A (en) * 1990-03-30 1992-09-08 The Furukawa Electric Co., Ltd. Optical directional coupler device and a method of driving same
US5321782A (en) * 1991-01-07 1994-06-14 Furukawa Electric Co., Ltd. Directional coupler type optical function element
US5173956A (en) * 1991-02-01 1992-12-22 Hughes Aircraft Company Thermally driven optical switch method and apparatus
JPH04352133A (ja) * 1991-05-30 1992-12-07 Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> マッハツェンダ干渉計型光スイッチの駆動回路
FR2706631B1 (fr) * 1993-06-17 1997-12-12 Oki Electric Ind Co Ltd Module de commutation optique compact.

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS62297827A (ja) * 1986-06-18 1987-12-25 Fujitsu Ltd 光スイツチ

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
KEIL N ET AL: "POLYMER THERMO-OPTIC SWITCHING MATRIX FOR SPACE-ROUTING IN TRANSPARENT OFDM NETWORKS", PROCEEDINGS OF THE SPIE, vol. 2449, 1 January 1995 (1995-01-01), pages 281 - 292, XP000574147 *
PATENT ABSTRACTS OF JAPAN vol. 012, no. 192 (P - 712) 4 June 1988 (1988-06-04) *

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6222953B1 (en) * 1997-01-23 2001-04-24 Jds Uniphase Photonics C.V. Thermo-optical switch provided with a laterally shifted element
WO2002054146A1 (en) * 2001-01-02 2002-07-11 Finisar Corporation Nxn optical switching device based on thermal optic induced internal reflection effect
US7212738B1 (en) 2002-08-01 2007-05-01 Finisar Corporation Preventing signal loss in an optical communications network
US7426346B2 (en) 2002-08-01 2008-09-16 Finisar Corporation System and method for preventing signal loss in an optical communications network
US7072538B1 (en) 2002-11-13 2006-07-04 Finisar Corporation Planar reconfigurable optical add/drop module

Also Published As

Publication number Publication date
JP2000501855A (ja) 2000-02-15
EP1008013A1 (de) 2000-06-14
DE19549245C2 (de) 2000-02-17
ATE223072T1 (de) 2002-09-15
EP1008013B1 (de) 2002-08-28
DE19549245A1 (de) 1997-07-03
US6215918B1 (en) 2001-04-10
DE59609611D1 (de) 2002-10-02

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE19549245C2 (de) Thermo-optischer Schalter
DE69824927T2 (de) Abstimmbarer, wellenlängenselektiver Filter
DE2901074C2 (de) Optisches Filter mit einem elektrooptischen Substrat und zwei dielektrischen Wellenleitern hierin
DE69220120T2 (de) Integrierte optische Wellenleitervorrichtungen und Herstellungsverfahren
DE69013165T2 (de) Verfahren zur herstellung von optisch aktiven wellenleitern.
EP0985159B1 (de) Integrierte optische schaltung
DE60223735T2 (de) Interferometer und zugehöriges Herstellungsverfahren
DE3138968A1 (de) Optische steuervorrichtung zum steuern der in einem optischen wellenleiter gefuehrten strahlung, insbesondere optischer schalter
DE60203383T2 (de) Auf Totalreflexion beruhender optischer Schalter mit bewegtem Tropfen
DE69119019T2 (de) Polarisationsunabhängige optische Schalter/Modulatoren
DE69617946T2 (de) Kaskadenartige thermooptische vorrichtung
DE19849862C1 (de) Thermooptischer Schalter
DE69102450T2 (de) Integriert optischer Polarisationsteiler.
DE69209982T2 (de) Verfahren zur Herstellung von Vollpolymer-basierten Stegwellenleitern
EP0902910B1 (de) Digitaler optischer schalter
DE69730384T2 (de) Optisches Bauelement
DE69328849T2 (de) Wellenleiter-richtungskoppler für licht
DE60222918T2 (de) Verfahren und vorrichtung zum schalten und modulieren eines optischen signals mit erhöhter empfindlichkeit
DE60127146T2 (de) Optische vorrichtung
EP0915353B1 (de) Anordnung aus optischen Wellenleitern
DE19809887A1 (de) Optisches Signalübertragungssystem
DE10025307B4 (de) Optisches gitterunterstütztes Add/Drop-Filter
DE102005009231A1 (de) Optisches Element und optischer Schalter
DE19614772A1 (de) Digitaler optischer Schalter
DE69016863T2 (de) Optische Steuerungsvorrichtung.

Legal Events

Date Code Title Description
AK Designated states

Kind code of ref document: A1

Designated state(s): CA CN JP KR US

AL Designated countries for regional patents

Kind code of ref document: A1

Designated state(s): AT BE CH DE DK ES FI FR GB GR IE IT LU MC NL PT SE

DFPE Request for preliminary examination filed prior to expiration of 19th month from priority date (pct application filed before 20040101)
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application
ENP Entry into the national phase

Ref document number: 1997 522426

Country of ref document: JP

Kind code of ref document: A

Ref document number: 2241828

Country of ref document: CA

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 09091581

Country of ref document: US

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 1996946106

Country of ref document: EP

WWP Wipo information: published in national office

Ref document number: 1996946106

Country of ref document: EP

WWG Wipo information: grant in national office

Ref document number: 1996946106

Country of ref document: EP